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航天科技集團11大項支撐北京冬奧會浪漫開幕

 來源:中國航天科技集團有限公司

2月4日晚8時許,北京2022年冬奧會開幕式正式開始。如同北京2008年奧運會一樣,冬奧會開幕式再次震驚了世人。航天科技創造美好生活,在精彩絕倫的開幕式背後,中國航天科技集團有限公司作出卓越貢獻。

航天科技集團是冬奧會開幕式的重要保障單位,共承擔了地麵舞台(含旗杆設備)、威亞、火炬、冰立方(含五環)、指揮監控、通信係統、地麵顯示係統、冰瀑、指揮中心、央視視頻播放及VR、視頻渲染機房等11個大項目。

“我負責精彩,航天負責成功。”冬奧會開幕式總導演張藝謀曾多次對航天團隊說。

“技術裝置運行一氣嗬成,平穩流暢,超出了導演團隊的預期與想象。”這是張藝謀對承擔開幕式11個大項目的航天科技集團的評價。

2019年,北京冬奧和冬殘奧組委研究決定由具有組織實施重大宇航發射任務經驗的航天科技集團,作為北京2022年冬奧會和冬殘奧會開閉幕式技術保障實施單位。此後,航天科技集團按照“綠色、共享、開放、廉潔”的辦奧理念和“簡約、安全、精彩”的辦賽要求,開始了長達三年的冬奧備戰。

航天科技集團黨組書記、董事長吳燕生多次對冬奧專項工作提出明確要求,強調“要堅決落實好習近平總書記全力做好冬奧會、冬殘奧會籌辦工作的要求。”“要借鑒航天重大工程管理經驗,認真探索冬奧專項工程運行模式和機製,總結形成冬奧特色管理經驗。”

借鑒支撐北京2008年奧運會成功舉辦的經驗,依托雄厚的航天科技實力和係統工程的實施能力,航天科技集團提高政治站位,彰顯央企擔當,組建了“兩總”領導下的冬奧專項管理及技術團隊,以航天係統工程思路及理念全力以赴保證冬奧專項工程各項目保質保量完成。

冰立方、五環,夢幻呈現

冰立方,長寬高分別是22米、7米和10米,重量達400噸,升降重量達180噸,升降載荷超過一般劇院大型升降台的8倍,是整個開閉幕式最大功率的驅動設備。

冰立方升起來之前,它“藏”在一個巨大的地倉裏,地倉長度是84米,寬42米,深度是10米。

為此,一院15所采用了多級的折疊結構,使冰立方升降的最大速度可達每秒0.28米,完成整個升起過程,最短耗時43秒,運行誤差隻有正負1毫米。

冰立方升起來後,奧運五環慢慢呈現。五環吊裝是難點,有嚴格的重量限製。因此,它雖然體量很大,但厚度其實很薄。一院15所項目團隊做了多次仿真和現場試驗,最終完成了五環的完美亮相。

“飛揚”火炬,點亮冰雪夜空

由六院11所(京)和101所研製的主火炬燃燒係統是主火炬的核心組成部分,團隊根據組委會要求,做了不少創新。

例如,針對火焰顏色可視化需求,團隊在氫氣火焰區中以特殊方式植入微量顯色劑配方,以安全、環保的方式實現氫氣火焰的可視性;采用線性多點式耦合燃氣分配技術,實現火焰“飛揚”飄逸的造型;在“雪花”異形屏方麵,采用彩LED直顯屏方案,出光麵根據舞美造型隨型設計兼顧美觀鏤空,實現燈光圖案的多彩變化……

最終,主火炬在外觀優美靈動的基礎上,實現了手感舒適度、功能完整性的平衡。

此外,五院508所利用航天器回收著陸試驗場構建模擬主火炬的試驗環境,為確保點火儀式的各個環節可靠、順暢作出了重要貢獻。

舞台、地屏、國旗, 築夢演出

開幕式上,鳥巢中央巨大的舞台和巨幅地屏令人震撼。其中,舞台係統和地屏分別由一院15所和12所負責建設。

整個地麵舞台係統施工麵積約21000平方米,舞台中央是一個巨大的升降台。在整個開幕式中,雪花台、火炬等眾多創意表演均在這個中央升降台完成。

如果可以申請吉尼斯世界紀錄,由4萬多塊屏幕組成,麵積達10522平米地麵顯示屏當之無愧問鼎世界之最。借助它,奇幻絢爛的冰雪世界在鳥巢綻放。

顯示屏背後,數萬條信號在複雜的線路中飛快地傳輸。12所大道公司負責這套播控係統的建設。

依托大道公司自有的工業互聯網平台——長征雲平台,數萬個屏幕被串起來,溫度、濕度、電壓,它們的工作狀態被時刻監控,一旦出現異常,就會立即報警。如果是信號鏈路出了問題,不怕,一共四路信號,有足夠的容錯率。

舞台的兩側,高聳的旗杆上旗幟飄揚。這些旗杆的設計工作也由航天人完成。相較於2008年北京夏季奧運會的旗杆,此次冬奧會的旗杆增加了旋轉功能,可以更好地適應鳥巢風向的變化,讓旗子在任何時刻都可以迎風招展。

威亞,多一些浪漫

在本次冬奧會開幕式中,充滿夢幻的主火炬、五環懸空而起,得益於威亞的配合。

2021年1月,一院威亞項目團隊就進駐鳥巢,著手拆除北京2008年奧運會留下的威亞,為後續工作作準備。

2021年6月,開幕式整體創意方案敲定,威亞的設計、生產、安裝正式開始。距地麵50多米高的威亞裝置在鳥巢成型,它能吊裝6噸多的設備,比2008年隻能吊裝幾百公斤大了不少。

與其他係統一樣,導演在彩排中突發新創意,威亞項目團隊就密切配合,及時調整威亞的吊裝係統……直到開幕式正式開始前,威亞吊裝係統仍舊在迭代。

通信係統,助好戲開場

即便受天氣和疫情影響,冬奧會開幕式演職人員大幅壓縮,但仍舊高達3000餘人。

為保證整個開幕式穩定通信,一院12所大道公司項目團隊根據實際需求,開發出三類子係統,分別是有線內通係統、無線通信係統和無線FM廣播係統。

圖中箭頭所指為FM接收器

通信係統終端由48塊麵板、52個有線腰包、36個無線腰包、700個無線對講機、7000個FM接收器組成。

這三個子係統完全相通。比如,控製麵板可以直接聯通無線FM係統或某台無線對講機,在應急處理時能“一針見效”。

指揮監控,流程有條不紊

冬奧會開幕式的指揮監控係統同樣基於大道公司的“長征雲”工業互聯網平台研發,能夠給分場導演、舞台總監、技術保障人員等提供指令信息。

此外,為更好把控開幕式上各類硬件設備狀態,該團隊在鳥巢新安裝了130餘個攝像頭,“盯著”類似升降舞台內部等多個“視覺死角”。監控視頻信息可以根據各崗位在不同活動環節的監控需求,自動按流程推送到各崗位麵前。如果出現問題,該係統會通知各崗位,應急預案將第一時間啟動。(宗文)

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